高溫合金葉片精鍛成形過程中微觀組織的數(shù)值模擬.pdf

1、葉片是航空工業(yè)中一類量大面廣的重要零件之一，其精鍛過程中變形、傳熱和微觀組織演變之間存在復(fù)雜的交互作用，而微觀組織在很大程度上決定了葉片的質(zhì)量和宏觀機(jī)械性能。因此，預(yù)測(cè)和控制葉片的微觀組織，對(duì)提高葉片的綜合性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有的有限元模擬軟件只能預(yù)測(cè)其成形效果，而不具備模擬微觀組織演變的功能。為此，本文對(duì)商業(yè)軟件DEFORM-3D進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了高溫合金葉片熱鍛過程中微觀組織演變和晶粒長(zhǎng)大的數(shù)值模擬研究，為確定精鍛工藝和控制

2、葉片質(zhì)量提供依據(jù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：
　　 （1）以DERORM-3D為平臺(tái)，利用Absoft_Pro_Fortran語(yǔ)言將包含GH4169合金在熱變形過程中微觀組織演變的數(shù)學(xué)模型添加至其用戶子程序中，使其具有微觀組織演變預(yù)測(cè)功能。同時(shí)利用經(jīng)過二次開發(fā)后的DEFORM軟件對(duì)圓柱體鐓粗變形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并將模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者基本吻合，從而初步驗(yàn)證了二次開發(fā)的可靠性。
　　 （2）針對(duì)GH416

3、9合金9級(jí)葉片的形狀及特點(diǎn)，確立其工藝路線為擠桿——預(yù)鍛——終鍛；并利用三維繪圖軟件PRO/E對(duì)各個(gè)工步所對(duì)應(yīng)模具進(jìn)行建模。
　　 （3）以擠桿為例，研究不同工藝參數(shù)對(duì)變形體內(nèi)微觀組織演變的影響。結(jié)果表明：合理的工藝參數(shù)能夠得到均勻細(xì)小的晶粒，從而提高其機(jī)械性能。變形溫度、變形速度、壓下量是影響再結(jié)晶晶粒尺寸的重要因素。
　　 （4）對(duì)GH4169合金葉片的精鍛過程進(jìn)行了模擬，獲得了葉片在擠桿——預(yù)鍛——終鍛各個(gè)工步下材